3D-Bildverarbeitung
Mikro-Computertomograph stellt Herzen von Hühnerembryos dar
Die Erforschung von Herzfehlern ist jetzt einfacher möglich: Medizintechniker der Leibniz Universität Hannover und Kinderkardiologen der Medizinischen Hochschule Hannover haben in Kooperation ein Verfahren zur detaillierten Darstellung von Weichgewebe in Herzen entwickelt.
Für die Tomographie vorbereitete Herzen von Hühnerembryos.
© Institut für Werkstoffkunde, Leibnitz Universität HannoverDas Verfahren basiert auf einem Mikro-Computertomographen des Produktionstechnischen Zentrums der Universität Hannover. Dieser Mikro-CT kann Strukturen darstellen, die bis zu zehn Mikrometer, also ein hundertstel Millimeter, klein sind. Die Herausforderung bestand darin, diese Darstellung auf Weichgewebe auszuweiten.
Diplom-Ingenieur Christian Klose, Leiter des Bereichs Biomedizintechnik und Leichtbau am Institut für Werkstoffkunde, erläutert: „Es ist nicht üblich, ein CT ohne Kontrastmittel für Weichgewebe einzusetzen - die Röntgenstrahlung wird fast gar nicht absorbiert, deshalb sieht man praktisch nichts. Die Außenhaut der neun Tage alten Hühnerherzen - ab dann ist die Entwicklung der Herzen abgeschlossen - ist zudem sogar dünner als zehn Mikrometer. Wir waren also im untersten Bereich der Kontraste und mussten sie noch dazu in absolut höchster Auflösung darstellen.“
Für die Tomographie kommt der µCT80 der in der Schweiz ansässigen Firma Scanco Medical zum Einsatz.
© Institut für Werkstoffkunde, Leibnitz Universität HannoverEine Lösung, die embryonalen Zellen so zu präparieren, dass sie im Computertomographen darstellbar sind, fanden die Forscher an der Uniklinik Göttingen mit der so genannten überkritischen Trocknung. Klose beschreibt: „Man umgeht dabei die herkömmliche Trocknung mittels Verdampfung beziehungsweise Verdunstung, indem man durch Temperatur- und Druckererhöhung einen Zustand jenseits des kritischen Punkts einstellt und dann bei konstanter Temperatur den Druck auf Umgebungsdruck absenkt. Da das Verfahren sehr schonend ist, bleibt die sehr verletzliche Anatomie in ihrer natürlichen Form bestehen, zurück bleibt das trockene Gewebe.“
Das Verfahren zur schonenden Abtrennung von Flüssigkeiten aus Feststoffen war notwendig, weil vorhandene Flüssigkeiten im Weichgewebe dazu geführt hätten, dass keinerlei Hohlräume im Weichgewebe erkennbar gewesen wären.
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